【手続補正書】
【提出日】平成18年3月15日(2006.3.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】液滴吐出装置、及びインクジェットプリンタ
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  駆動回路によりアクチュエータを駆動して液体が充填されたキャビティ内の圧力を変化させることにより前記キャビティに連通するノズルから前記液体を液滴として吐出する複数の液滴吐出ヘッドを備え、前記液滴吐出ヘッドと液滴受容物とを相対的に走査しつつ前記ノズルから前記液滴を吐出して前記液滴受容物に着弾させる液滴吐出装置であって、
前記ノズルからの液滴の吐出異常と当該吐出異常の原因とを検出する吐出異常検出手段と、
前記液滴吐出ヘッドに対し、液滴の吐出異常を解消させる回復処理を行う回復手段と、
前記吐出異常検出手段によって吐出異常が検出されたノズルと当該ノズルの吐出異常の原因とを関連付けて記憶する記憶手段とを備え、
前記回復手段は、前記全ノズルについて前記吐出異常検出手段による検出を行った場合、吐出異常が発生した異常ノズルがあったときには、前記異常ノズルからの液滴の吐出異常の原因に応じた回復処理を少なくとも前記異常ノズルに対して実行し、その後、前記異常ノズルに対してのみ液滴吐出動作を行って前記吐出異常検出手段による検出を再度行うことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】  前記回復手段は、前記液滴吐出ヘッドのノズルが配列されるノズル面をワイパにより拭き取るワイピング処理を行うワイピング手段と、前記アクチュエータを駆動して前記液滴吐出ヘッドのクリーニングのために前記ノズルから前記液滴を吐出するフラッシング処理を実行するフラッシング手段と、前記液滴吐出ヘッドのノズル面を覆うキャップに接続するポンプによりポンプ吸引処理を行うポンピング手段とを含む請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】  前記吐出異常検出手段が検出し得る吐出異常の原因は、前記キャビティへの気泡混入と、前記ノズル付近の液体の乾燥による増粘と、前記ノズル出口付近への紙粉付着との少なくともいずれか一つを含み、
前記回復手段は、前記異常ノズルの吐出異常の原因が、気泡混入の場合には前記ポンピング手段によるポンプ吸引処理を実行させ、乾燥増粘の場合には前記フラッシング手段によるフラッシング処理または前記ポンピング手段によるポンプ吸引処理を実行させ、紙粉付着の場合には少なくとも前記ワイパによるワイピング処理を実行させる請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】  駆動回路によりアクチュエータを駆動して液体が充填されたキャビティ内の圧力を変化させることにより前記キャビティに連通するノズルから前記液体を液滴として吐出する複数の液滴吐出ヘッドを備え、前記液滴吐出ヘッドと液滴受容物とを相対的に走査しつつ前記ノズルから前記液滴を吐出して前記液滴受容物に着弾させる液滴吐出装置であって、
前記ノズルからの液滴の吐出異常と当該吐出異常の原因とともに検出する吐出異常検出手段と、
前記液滴吐出ヘッドに対し、液滴の吐出異常を解消させる回復処理を行う回復手段と、
前記吐出異常検出手段によって吐出異常が検出されたノズルと当該ノズルの吐出異常の原因とを関連付けて記憶する記憶手段とを備え、
前記回復手段は、前記アクチュエータを駆動して前記液滴吐出ヘッドのクリーニングのために前記ノズルから前記液滴を吐出するフラッシング処理を実行するフラッシング手段を含み、
前記全ノズルについて前記吐出異常検出手段による検出を行った場合、吐出異常が発生した異常ノズルがあったときには、前記異常ノズルに対してのみフラッシング処理を実行した後、前記異常ノズルに対してのみ液滴吐出動作を行って前記吐出異常検出手段による検出を行い、吐出異常が解消していない再異常ノズルがあったときには、該再異常ノズルの吐出異常の原因に応じた回復処理を少なくとも前記再異常ノズルに対して前記回復手段により実行し、その後、前記再異常ノズルに対してのみ液滴吐出動作を行って前記吐出異常検出手段による検出を行うことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項５】  前記回復手段は、前記液滴吐出ヘッドのノズルが配列されるノズル面をワイパにより拭き取るワイピング処理を実行するワイピング手段と、前記液滴吐出ヘッドのノズル面を覆うキャップに接続するポンプによりポンプ吸引処理を実行するポンピング手段とを含む請求項４に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】  前記吐出異常検出手段が検出し得る吐出異常の原因は、前記キャビティへの気泡混入と、前記ノズル付近の液体の乾燥による増粘と、前記ノズル出口付近への紙粉付着との少なくともいずれか一つを含み、
前記回復手段は、前記再異常ノズルの吐出異常の原因が、気泡混入または乾燥増粘の場合には前記ポンピング手段によるポンプ吸引処理を実行させ、紙粉付着の場合には少なくとも前記ワイパによるワイピング処理を実行させる請求項５に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】  前記回復手段は、前記異常ノズルからの液滴の吐出異常の原因に応じた回復処理を行った後、前記異常ノズルに対してフラッシング処理を実行する請求項２ないし６のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項８】  前記ワイピング手段は、複数組のノズル群ごと別々にワイピング処理を実行することができるように構成され、前記異常ノズルまたは前記再異常ノズルの吐出異常の原因に応じてワイピング処理を実行するとき、前記異常ノズルまたは前記再異常ノズルを含むノズル群に対してのみワイピング処理を実行する請求項２、３、５および６のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項９】  前記ポンピング手段は、複数組のノズル群ごと別々にポンプ吸引処理を実行することができるように構成され、前記異常ノズルまたは前記再異常ノズルの吐出異常の原因に応じてポンプ吸引処理を実行するとき、前記異常ノズルまたは前記再異常ノズルを含むノズル群に対してのみポンプ吸引処理を実行する請求項２、３、５および６のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１０】  前記複数組のノズル群は、吐出する液滴の種類が互いに異なる請求項８または９に記載の液滴吐出装置。
【請求項１１】  前記吐出異常検出手段による検出を行った結果、吐出異常が検出されたノズルがあった場合、ノズルからの液滴の吐出異常があったことを報知する報知手段を備える請求項１ないし１０のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１２】  前記液滴吐出ヘッドのアクチュエータは、前記キャビティ内の圧力を変化させるように変位し得る振動板を有し、
前記吐出異常検出手段は、前記振動板の残留振動を検出し、該検出された前記振動板の残留振動の振動パターンに基づいて、吐出異常を検出する請求項１ないし１１のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１３】  前記アクチュエータは、静電式アクチュエータである請求項１２に記載の液滴吐出装置。
【請求項１４】  前記アクチュエータは、圧電素子のピエゾ効果を利用した圧電アクチュエータである請求項１２に記載の液滴吐出装置。
【請求項１５】  前記吐出異常検出手段は、発振回路を備え、前記振動板の残留振動によって変化する前記アクチュエータの静電容量成分に基づいて、該発振回路が発振する請求項１２ないし１４のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１６】  前記発振回路は、前記アクチュエータの静電容量成分と、前記アクチュエータに接続される抵抗素子の抵抗成分とによるＣＲ発振回路を構成する請求項１５に記載の液滴吐出装置。
【請求項１７】  前記液滴吐出ヘッドのアクチュエータは、前記キャビティ内に充填された液体を加熱して膜沸騰を生じさせ得る発熱体を有し、
前記液滴吐出ヘッドは、前記キャビティ内の圧力の変化に追従して弾性的に変位する振動板と、前記振動板と対向するように設置された電極とを備え、
前記吐出異常検出手段は、前記振動板の残留振動を検出し、該検出された前記振動板の残留振動の振動パターンに基づいて、吐出異常を検出する請求項１ないし１１のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１８】  前記吐出異常検出手段は、発振回路を備え、前記振動板と前記電極とで構成されるコンデンサの静電容量の、前記振動板の残留振動に伴う経時的変動に基づいて、該発振回路が発振する請求項１７に記載の液滴吐出装置。
【請求項１９】  前記発振回路は、前記コンデンサの静電容量成分と、抵抗素子の抵抗成分とによるＣＲ発振回路を構成する請求項１８に記載の液滴吐出装置。
【請求項２０】  前記振動板の残留振動の振動パターンは、前記残留振動の周期を含む請求項１２ないし１９のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項２１】  前記吐出異常検出手段は、前記振動板の残留振動の振動パターンに基づいて、前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出異常の有無を判定するとともに、前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出異常があると判定した際、前記液滴吐出ヘッドの吐出異常の原因を判定する判定手段を含む請求項１２ないし２０のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項２２】  前記判定手段は、前記振動板の残留振動の周期が所定の範囲の周期よりも短いときには、前記キャビティ内に気泡が混入したものと判定し、前記振動板の残留振動の周期が所定の閾値よりも長いときには、前記ノズル付近の液体が乾燥により増粘したものと判定し、前記振動板の残留振動の周期が前記所定の範囲の周期よりも長く、前記所定の閾値よりも短いときには、前記ノズルの出口付近に紙粉が付着したものと判定する請求項２１に記載の液滴吐出装置。
【請求項２３】  前記吐出異常検出手段は、前記発振回路の出力信号における発振周波数の変化に基づいて生成される所定の信号群により、前記振動板の残留振動の電圧波形を生成するＦ／Ｖ変換回路を含む請求項１５、１６、１８および１９のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項２４】  前記吐出異常検出手段は、前記Ｆ／Ｖ変換回路によって生成された前記振動板の残留振動の電圧波形を所定の波形に整形する波形整形回路を含む請求項２３に記載の液滴吐出装置。
【請求項２５】  前記波形整形回路は、前記Ｆ／Ｖ変換回路によって生成された前記振動板の残留振動の電圧波形から直流成分を除去するＤＣ成分除去手段と、このＤＣ成分除去手段によって直流成分を除去された電圧波形と所定の電圧値とを比較する比較器とを含み、該比較器は、該電圧比較に基づいて、矩形波を生成して出力する請求項２４に記載の液滴吐出装置。
【請求項２６】  前記吐出異常検出手段は、前記波形整形回路によって生成された前記矩形波から前記振動板の残留振動の周期を計測する計測手段を含む請求項２５に記載の液滴吐出装置。
【請求項２７】  前記計測手段は、カウンタを有し、該カウンタが基準信号のパルスをカウントすることによって、前記矩形波の立ち上がりエッジ間あるいは立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの間の時間を計測する請求項２６に記載の液滴吐出装置。
【請求項２８】  請求項１ないし２７のいずれかに記載の液滴吐出装置を備えるインクジェットプリンタ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の液滴吐出装置は、駆動回路によりアクチュエータを駆動して液体が充填されたキャビティ内の圧力を変化させることにより前記キャビティに連通するノズルから前記液体を液滴として吐出する複数の液滴吐出ヘッドを備え、前記液滴吐出ヘッドと液滴受容物とを相対的に走査しつつ前記ノズルから前記液滴を吐出して前記液滴受容物に着弾させる液滴吐出装置であって、
前記ノズルからの液滴の吐出異常と当該吐出異常の原因とを検出する吐出異常検出手段と、
前記液滴吐出ヘッドに対し、液滴の吐出異常を解消させる回復処理を行う回復手段と、
前記吐出異常検出手段によって吐出異常が検出されたノズルと当該ノズルの吐出異常の原因とを関連付けて記憶する記憶手段とを備え、
前記回復手段は、前記全ノズルについて前記吐出異常検出手段による検出を行った場合、吐出異常が発生した異常ノズルがあったときには、前記異常ノズルからの液滴の吐出異常の原因に応じた回復処理を少なくとも前記異常ノズルに対して実行し、その後、前記異常ノズルに対してのみ液滴吐出動作を行って前記吐出異常検出手段による検出を再度行うことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の液滴吐出装置では、前記回復手段は、前記液滴吐出ヘッドのノズルが配列されるノズル面をワイパにより拭き取るワイピング処理を行うワイピング手段と、前記アクチュエータを駆動して前記液滴吐出ヘッドのクリーニングのために前記ノズルから前記液滴を吐出するフラッシング処理を実行するフラッシング手段と、前記液滴吐出ヘッドのノズル面を覆うキャップに接続するポンプによりポンプ吸引処理を行うポンピング手段とを含むことが好ましい。
これにより、回復手段は、吐出異常の原因に応じ、ワイピング処理、フラッシング処理、ポンプ吸引処理から適切かつ無駄のない回復処理を選択して実行することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の液滴吐出装置では、前記吐出異常検出手段が検出し得る吐出異常の原因は、前記キャビティへの気泡混入と、前記ノズル付近の液体の乾燥による増粘と、前記ノズル出口付近への紙粉付着との少なくともいずれか一つを含み、
前記回復手段は、前記異常ノズルの吐出異常の原因が、気泡混入の場合には前記ポンピング手段によるポンプ吸引処理を実行させ、乾燥増粘の場合には前記フラッシング手段によるフラッシング処理または前記ポンピング手段によるポンプ吸引処理を実行させ、紙粉付着の場合には少なくとも前記ワイパによるワイピング処理を実行させることが好ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の液滴吐出装置は、駆動回路によりアクチュエータを駆動して液体が充填されたキャビティ内の圧力を変化させることにより前記キャビティに連通するノズルから前記液体を液滴として吐出する複数の液滴吐出ヘッドを備え、前記液滴吐出ヘッドと液滴受容物とを相対的に走査しつつ前記ノズルから前記液滴を吐出して前記液滴受容物に着弾させる液滴吐出装置であって、
前記ノズルからの液滴の吐出異常と当該吐出異常の原因とともに検出する吐出異常検出手段と、
前記液滴吐出ヘッドに対し、液滴の吐出異常を解消させる回復処理を行う回復手段と、
前記吐出異常検出手段によって吐出異常が検出されたノズルと当該ノズルの吐出異常の原因とを関連付けて記憶する記憶手段とを備え、
前記回復手段は、前記アクチュエータを駆動して前記液滴吐出ヘッドのクリーニングのために前記ノズルから前記液滴を吐出するフラッシング処理を実行するフラッシング手段を含み、
前記全ノズルについて前記吐出異常検出手段による検出を行った場合、吐出異常が発生した異常ノズルがあったときには、前記異常ノズルに対してのみフラッシング処理を実行した後、前記異常ノズルに対してのみ液滴吐出動作を行って前記吐出異常検出手段による検出を行い、吐出異常が解消していない再異常ノズルがあったときには、該再異常ノズルの吐出異常の原因に応じた回復処理を少なくとも前記再異常ノズルに対して前記回復手段により実行し、その後、前記再異常ノズルに対してのみ液滴吐出動作を行って前記吐出異常検出手段による検出を行うことを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の液滴吐出装置では、前記回復手段は、前記液滴吐出ヘッドのノズルが配列されるノズル面をワイパにより拭き取るワイピング処理を実行するワイピング手段と、前記液滴吐出ヘッドのノズル面を覆うキャップに接続するポンプによりポンプ吸引処理を実行するポンピング手段とを含むことが好ましい。
これにより、回復手段は、吐出異常の原因に応じ、ワイピング処理、フラッシング処理、ポンプ吸引処理から適切かつ無駄のない回復処理を選択して実行することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の液滴吐出装置では、前記吐出異常検出手段が検出し得る吐出異常の原因は、前記キャビティへの気泡混入と、前記ノズル付近の液体の乾燥による増粘と、前記ノズル出口付近への紙粉付着との少なくともいずれか一つを含み、
前記回復手段は、前記再異常ノズルの吐出異常の原因が、気泡混入または乾燥増粘の場合には前記ポンピング手段によるポンプ吸引処理を実行させ、紙粉付着の場合には少なくとも前記ワイパによるワイピング処理を実行させることが好ましい。
これにより、吐出異常の原因として、キャビティへの気泡混入、ノズル付近での液体の乾燥・増粘、ノズル出口付近への紙粉付着、のそれぞれに応じて適切かつ無駄のない回復処理を行うことができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の液滴吐出装置では、前記回復手段は、前記異常ノズルからの液滴の吐出異常の原因に応じた回復処理を行った後、前記異常ノズルに対してフラッシング処理を実行することが好ましい。
これにより、ノズル面に残留した色等が異なる各種類の吐出対象液が混合するのを防止することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の液滴吐出装置では、前記ワイピング手段は、複数組のノズル群ごと別々にワイピング処理を実行することができるように構成され、前記異常ノズルまたは前記再異常ノズルの吐出異常の原因に応じてワイピング処理を実行するとき、前記異常ノズルまたは前記再異常ノズルを含むノズル群に対してのみワイピング処理を実行することが好ましい。
これにより、ワイピング処理が必要なノズルを含むノズル群のみを選択的にワイピング処理することができるので、全ノズルに対して一括してワイピング処理を行う場合と比べ、無駄なく、効率の良いワイピング処理を行うことができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明の液滴吐出装置では、前記ポンピング手段は、複数組のノズル群ごと別々にポンプ吸引処理を実行することができるように構成され、前記異常ノズルまたは前記再異常ノズルの吐出異常の原因に応じてポンプ吸引処理を実行するとき、前記異常ノズルまたは前記再異常ノズルを含むノズル群に対してのみポンプ吸引処理を実行することが好ましい。
これにより、ポンプ吸引処理が必要なノズルを含むノズル群のみを選択的にポンプ吸引処理することができるので、全ノズルに対して一括してポンプ吸引処理を行う場合と比べ、無駄なく、効率の良いポンプ吸引処理を行うことができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の液滴吐出装置では、前記吐出異常検出手段による検出を行った結果、吐出異常が検出されたノズルがあった場合、ノズルからの液滴の吐出異常があったことを報知する報知手段を備えることが好ましい。
これにより、吐出異常の発生を使用者（操作者）に迅速に知らせることができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
本発明の液滴吐出装置では、前記液滴吐出ヘッドのアクチュエータは、前記キャビティ内に充填された液体を加熱して膜沸騰を生じさせ得る発熱体を有し、
前記液滴吐出ヘッドは、前記キャビティ内の圧力の変化に追従して弾性的に変位する振動板と、前記振動板と対向するように設置された電極とを備え、
前記吐出異常検出手段は、前記振動板の残留振動を検出し、該検出された前記振動板の残留振動の振動パターンに基づいて、吐出異常を検出することが好ましい。
これにより、サーマルジェット方式の液滴吐出ヘッドの場合、比較的簡単な構成で、吐出異常およびその原因を正確かつ確実に検出することができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明の液滴吐出装置では、前記吐出異常検出手段は、前記振動板の残留振動の振動パターンに基づいて、前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出異常の有無を判定するとともに、前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出異常があると判定した際、前記液滴吐出ヘッドの吐出異常の原因を判定する判定手段を含むことが好ましい。
これにより、吐出異常の有無および原因をより確実に判定することができる。